基于plc的單軸數(shù)控運動系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-30 19:47本頁面
【正文】 精度也不是很高，而且抗干擾性也很差，有待于PLC發(fā)展而發(fā)展，抗干擾性有待提高。自己編寫的PLC程序掃描時間一般都是1－10MS，PLC的輸出口能輸出個幾百HZ的時續(xù)脈沖就很了不起了。與單片機相比，可靠性高、功能比較豐富、能在各種不同的控制場合使用，它的輸入/輸出端更接近現(xiàn)場設(shè)備，不需添加太多的中間部件，這樣可以大大節(jié)省用戶的開發(fā)時間與生產(chǎn)成本。除了大多數(shù)PLC使用的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計算機兼容的高級語言（BASIC、C語言等）等。因此，PLC生產(chǎn)廠家都致力于研制、發(fā)展用于檢測外部故障的專用智能模塊，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。 根據(jù)統(tǒng)計資料表明：在PLC控制系統(tǒng)的故障中，CPU占5%，I/O接口占15%，輸入設(shè)備占45%，輸出設(shè)備占30%，線路占5%。(四) 增強外部故障的檢測與處理能力PLC的聯(lián)網(wǎng)通信有兩類：一類是PLC之間聯(lián)網(wǎng)通信，各PLC生產(chǎn)廠家都有自己的專有聯(lián)網(wǎng)手段；另一類是PLC與計算機之間的聯(lián)網(wǎng)通信，一般PLC都有專用通信模塊與計算機通信。 。 為滿足各種自動化控制系統(tǒng)的要求，近年來不斷開發(fā)出許多功能模塊，如高速計數(shù)模塊、溫度控制模塊、遠程I/O模塊、通信和人機接口模塊等?，F(xiàn)已有I/O點數(shù)達14336點的超大型PLC，其使用32位微處理器，多CPU并行工作和大容量存儲器，功能強。（二）向超大型、超小型兩個方向發(fā)展 在存儲容量方面，有的PLC最高可達幾十兆字節(jié)。PLC掃描速度已成為很重要的一個性能指標。 為了提高PLC的處理能力，要求PLC具有更好的響應(yīng)速度和更大的存儲容量。經(jīng)過多年自主研發(fā)，我國目前已經(jīng)成功掌握這一關(guān)鍵技術(shù)，國產(chǎn)五軸聯(lián)動高性能數(shù)控機床已在國內(nèi)投產(chǎn)應(yīng)用。它能將數(shù)控銑床、數(shù)控鏜床、數(shù)控鉆床等功能組合在一起，零件在一次裝夾后，可以將加工面進行銑、鏜、鉆、擴、鉸及攻螺紋等多工序加工，能有效地避免由于多次安裝造成的定位誤差，可加工形狀復雜，精度要求高的零件，如葉輪葉片等。多軸聯(lián)動的高性能數(shù)控機床，能同時控制四個以上坐標軸的聯(lián)動。 “一個軸，只能加工一道線；兩個軸，就能加工一個面；三個軸，就能加工立體空間部件；四軸以上，功能就更為強大，工作平面都能旋轉(zhuǎn)，加工精度極高。伴隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，可編程控制器作為自動化控制網(wǎng)絡(luò)和國際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)及工業(yè)以外的眾多領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。從技術(shù)上看，計算機技術(shù)的新成果會更多地應(yīng)用于可編程控制器的設(shè)計和制造上，會有運算速度更快、存儲容量更大、智能更強的品種出現(xiàn)；從產(chǎn)品規(guī)模上看，會進一步向超小型及超大型方向發(fā)展；從產(chǎn)品的配套性上看，產(chǎn)品的品種會更豐富、規(guī)格更齊全，完美的人機界面、完備的通信設(shè)備會更好地適應(yīng)各種工業(yè)控制場合的需求；從市場上看，各國各自生產(chǎn)多品種產(chǎn)品的情況會隨著國際競爭的加劇而打破，會出現(xiàn)少數(shù)幾個品牌壟斷國際市場的局面，會出現(xiàn)國際通用的編程語言；從網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展情況來看，可編程控制器和其它工業(yè)控制計算機組網(wǎng)構(gòu)成大型的控制系統(tǒng)是可編程控制器技術(shù)的發(fā)展方向。本報告詳盡描述了數(shù)控單軸行業(yè)目前的運行環(huán)境，重點研究并分析預測了其市場前景以及供求變化的短期和長期趨勢，針對當前行業(yè)發(fā)展面臨的宏觀形勢下的機遇與威脅，提出了我們對數(shù)控單軸產(chǎn)業(yè)發(fā)展的投資及戰(zhàn)略建議。在本次設(shè)計中，選用與步進電機匹配的3ND583步進驅(qū)動器（圖33）圖33 步進驅(qū)動器(3)PLC:運用PLC控制步進電機時,應(yīng)該保證PLC具有高速脈沖輸出功能,通過選擇具有高速脈沖輸出功能或?qū)Ｓ眠\動控制功能的模塊來實現(xiàn)在本次設(shè)計中，選用三菱的FX2n系列PLC（圖34）圖34 三菱的FX2n系列PLC PLC設(shè)計I/O分配 PLC I/O分配表31 PLC I/O分配表序號輸入/輸出端口功能1輸入X00編碼器反饋脈沖2輸入X01編碼器反饋脈沖3輸入X02啟動4輸入X03停止5輸入X04自動6輸入X05手動7輸入X06正向8輸入X07反向9輸入X10工作運行10輸入X11快速進給11輸入X112低速進給12輸入X13點動13輸出Y01脈沖信號輸出14輸出Y02方向信號輸出15輸出Y03使能信號輸出表32 步進驅(qū)動器I/O分配表序號輸入/輸出符號功能1輸入PUL+（+5V）/PUL（PUL） 脈沖控制信號2輸入DIR+（+5V）/DIR（DIR）方向信號3輸入ENA+（+5V）/ENA（ENA）使能信號4輸出U,V,W 控制信號輸出圖35 單軸數(shù)控運動系統(tǒng)I/O電器接口圖 PLC梯形圖設(shè)計3, PLC指令編輯圖第四章 PLC單軸數(shù)控的展望及未來發(fā)展方向 PLC單軸數(shù)控的展望目前全球性經(jīng)濟蕭條的形勢下，中國政府采取了積極的財政政策和適度寬松的貨幣政策，以擴大投資和拉動內(nèi)需。為了改善電機的運行性能和提高控制精度,通常通過選擇帶細分功能的驅(qū)動器來實現(xiàn),目前驅(qū)動器的細分等級有8倍、16倍、32倍、64倍等,最高可達256倍細分。的雷塞573S09步進電機（圖32）圖32 步進電機(2)驅(qū)動器:遵循先選電機后選驅(qū)動的原則,電機的相數(shù)、電流大小是驅(qū)動器選擇的決定性因素。根據(jù)負載的控制精度要求選擇步距角大小,根據(jù)負載的大小確定靜力矩,靜力矩一經(jīng)確定根據(jù)電機矩頻特性曲線來判斷電機的電流。在滾珠絲桿末端安裝一個編碼器，并將編碼器的信號反饋給PLC，將信號輸入PLC高速計數(shù)器控制程序。由控制面板向PLC發(fā)出啟停，方向，速度等指令。3．2步進電機PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計設(shè)計中,步進電機PLC控制方案其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖31所示。 在PLC中編寫一個簡單的自動控制程序，電機運行過程
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